import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class ThreeSum {
    // leetcode 三树之和
    // https://leetcode.cn/problems/3sum/description/?envType=study-plan-v2&envId=top-100-liked
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        // 使用三个指针，每次通过i固定一个数字，然后另外两个指针遍历后面的数组找到和为-nums[i]的元素
        // 要想去重，那么就需要对数组进行升序排序
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> ret = new ArrayList<>();
        int len = nums.length;
        if (nums[0] > 0 || nums[len-1] < 0) return ret;
        for (int i = 0; i < len-2; i++) {
            // 当i位置的元素大于0的时候，后面的元素都大于0，直接逃出循环
            if (nums[i] > 0) break;
            // 去重
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) continue;
            int target = -nums[i];
            int j = i + 1, k = len-1;
            while (j < k) {
                int sum = nums[j] + nums[k];
                if (sum == target) {
                    ret.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[k]));
                    j++;
                    k--;
                }else if (sum < target) {
                    j++;
                }else {
                    k--;
                }
                // 对i和j进行去重
                while (j < k && j > i + 1 && nums[j] == nums[j-1]) j++;
                while (j < k && k < len-1 && nums[k] == nums[k+1]) k--;
            }
        }
        return ret;
    }
}
